【正文】 gy??1?s ??10ms 980nm E3 E1 E2 1480nm 鉺離子（ Er3+）的能帶結(jié)構(gòu)和光放大原理 Institude of Lightwave Technology光耦合器 (合波器 ) 光隔離器 光濾波器 光隔離器 摻鉺光纖 (10–50m) 泵浦光源 光輸出 EDFA的組成部分 : 摻鉺光纖 , 泵浦光源 ,光耦合器 (合波器 ), 光隔離器 ,光濾波器 光輸入 Institude of Lightwave TechnologyEDFA的增益譜 Institude of Lightwave TechnologyPN結(jié) NPf f ge V E E E? ? ?耗盡區(qū) Institude of Lightwave Technology3 )使激光具有極好的 單色性 （選頻） 激勵(lì)能源 全反射鏡 部分反射鏡 激光 1. 光學(xué)諧振腔的作用 光學(xué)諧振腔的作用2 )增強(qiáng) 光放大 作用（相當(dāng)于延長了工作物質(zhì)） 1 )使激光具有極好的 方向性 （沿軸線） 光學(xué)諧振腔的作用 Institude of Lightwave Technology半導(dǎo)體激光器的工作特性 光 電流 (LI) 特性和光譜特性 IIth:閾值條件 。 Institude of Lightwave Technology超輻射的概念 n 超輻射光是有自發(fā)發(fā)射光子在增益介質(zhì)中傳播經(jīng)歷了受激放大過程而得到的。 Institude of Lightwave Technology光功率 — 電流特性 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave TechnologyLD、 SLD、 LED、 ASE比較 n LD： 輻 射 ，因此 功率非常高 ； FP腔的 篩選 作用，因此 輸 出光的 頻譜 很窄 ，光源相干性好。 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology光探測器 ? PN結(jié)光電效應(yīng) Institude of Lightwave Technology，請(qǐng)遵守靜電敏感器件的防護(hù)措施。 Institude of Lightwave Technology 響應(yīng)度是器件在外部電路中呈現(xiàn)的宏觀靈敏特性 ， 而量子效率是器件在內(nèi)部呈現(xiàn)的微觀靈敏特性 。 Institude of Lightwave Technology例 能量為 J的光子入射到光電二極管上，此二極管的響應(yīng)度為 ， 如果入射光功率為 10uW， 則產(chǎn)生的光電流為： AWWAPI p ??? )10)(/( ???例 有一個(gè) InGaAs材料的光電二極管，在 100ns的脈沖時(shí)段內(nèi)共入射了波長為 1300nm的光子 6x106 個(gè)，平均產(chǎn)生了 個(gè)電子空隙對(duì)，則其量子效率可以等于： 665 .4 1 0 0 .9 06 1 0????? Institude of Lightwave Technology幾種不同材料的 pin 光電二極管響應(yīng)度和量子效率與波長的關(guān)系曲線 量子效率 響應(yīng)度 光子能量一定時(shí)，量子效率與光功率無關(guān)，響應(yīng)度是光功率的線性函數(shù)。 3. 響 應(yīng) 速度 Institude of Lightwave Technologyddvwt??載流子漂移速度耗盡區(qū)寬度一般在耗盡區(qū)高電場的情況下，光生載流子可以達(dá)到散射的極限速度。 M H zCRBTT232 1 ?? ? Institude of Lightwave Technology APD的電流增益 ， 即平均倍增因子 M可表示為： 式中： Ip為 APD倍增后的光生電流； Ip0是未倍增時(shí)的原始光生電流 。 (4). 紅外光纖 (5). 液芯光纖 纖芯為液體 (6). 晶體光纖 纖芯為單晶，可用于制作 有源和無源光纖器件。 測量過程 2 p 1 p Institude of Lightwave Technology是 ITU 建議規(guī)定的光纖衰減的一種替代測試法 。 另一種是光纖與光發(fā)射機(jī)（附帶尾纖）、光接收機(jī)或儀表之間的連接，或者是與另一根光纖暫時(shí)性的連接，就要用到連接器。外部損耗往往是主要的，其中間隙和橫向偏移造成的損耗占有較大的比例。 連接器型號(hào)和參數(shù) Institude of Lightwave TechnologyFC是金屬套筒，卡口螺旋式 PC是端面做成凸球面形 FC/PC型接連器，插入損耗小， 適用于長距離干線網(wǎng)。這是為了保證光傳輸?shù)絻晒饫w端面產(chǎn)生部分反射時(shí)，反射光不致反射傳播回去，而是近距離消失。 Institude of Lightwave Technology 隔離器是一種只允許光單方向傳輸?shù)钠骷?。輸入和輸出偏振器的作用是將光變成固定偏振方向的線偏振光。 ? Basic Principle Forward Propagation Wave Backward propagation Wave 隔離器的工作過程 Institude of Lightwave Technology隔離器的主要性能指標(biāo)有 ? Improvement: Polarization Insensitivity 工作波長 典型插入損耗（參考值： ） 最大插入損耗（參考值： ） 典型峰值隔離度，最小隔離度（參考值： 40dB） 最大偏振靈敏度（參考值： ） 回波損耗（參考值：輸入 /輸出 60/60dB） Institude of Lightwave Technology 環(huán)形器有 4和 6端口之分，它是只允許某端口的入射光從確定端口輸出的器件，對(duì)于 3端口環(huán)形器，端口 1的輸入光信號(hào)只能從端口 2輸出，而端口 2的輸入光信號(hào)只能從端口 3輸出。光譜儀有多種類型 按色散元件的不同可分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等。對(duì)于一個(gè)相位調(diào)制干涉型光纖傳感器，敏感光纖和干涉儀缺一不可。 相干光波和相干光源 )rr(k 21 ??注意：干涉的光強(qiáng)分布只與光程差 有關(guān) Institude of Lightwave Technology激光的相干性強(qiáng) 相干長度：單色性越好，相干長度越長 普通光源 ——幾厘米 激光可達(dá) ——105千米 Institude of Lightwave Technology 在光波的干涉測量中，傳播的光波可能是兩束或多束相干光。在零差檢測方式中，需要保證兩光纖臂間的正交狀態(tài)。 Institude of Lightwave Technology二、 邁 克 爾遜 (Michlson)光 纖 干涉 儀 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology 三 、法布里 —珀 羅 (FabryPerot)光 纖 干涉 儀 由兩塊部分反射、部分透射、平行放置的反射鏡組成。 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology四、賽格納克 (Sagnac)光纖干涉儀 干涉儀裝在一個(gè)可繞垂直于光束平面軸旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，且平臺(tái)以角速度 Ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)賽格納克效應(yīng)，兩束傳播方向相反的光束到達(dá)光探測器的延遲不同。 陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。 慣性級(jí)光纖陀螺主要是用于空間定位和潛艇導(dǎo)航，其開發(fā)和研制正逐步走向成熟，美國有關(guān)公司和研究機(jī)構(gòu)是研制、生產(chǎn)的佼佼者